(57)【要約】【課題】  筒部の外面をその軸方向に平行に形成することができ、金型装置の構造を簡便にした樹脂成形体の製造方法及び樹脂製コネクタを提供する。【解決手段】基台１２と、基台の外表面１２ａの一部から立設する筒部１１とを有する樹脂成形体１０の製造方法であって、基台の外表面の少なくとも一部と、筒部の外面の少なくとも一部とを規定する下型２２と、外表面の対向面を規定し、筒部の軸方向Ｌに進退する上型２１と、筒部の内面を規定し、軸方向に進退可能に下型の内部に配置される入子２４とを備え、下型の内面２２ａと、入子の外面２４ａとが、筒部の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されている金型を用い、金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填する工程と、溶融樹脂が固化した後、入子を固化樹脂から抜く工程と、筒部の外面が軸方向と平行になるまで固化樹脂が冷却される所定時間経過後、下型と上型とを離型する工程と、を有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、該基台の外表面の一部から立設する筒部とを一体に有する樹脂成形体の製造方法であって、
前記基台の前記外表面の少なくとも一部と、前記筒部の外面の少なくとも一部とを規定する下型と、
前記基台のうち前記外表面と対向する対向面を規定し、前記下型に対し前記筒部の軸方向に進退する上型と、
前記筒部の内面を規定し、前記筒部の軸方向に進退可能に前記下型の内部に配置される入子とを備え、
前記下型の内面と、前記入子の外面とが、前記筒部の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されている金型を用い、
型締めされた前記金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填する溶融樹脂充填工程と、
前記溶融樹脂が固化した後、前記入子を固化樹脂から抜く入子抜き工程と、
前記筒部の外面が前記軸方向と平行になるまで前記固化樹脂が冷却される所定時間経過後、前記下型と前記上型とを離型する離型工程と、を有する樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
前記金型において、前記下型は前記筒部の外面の一部を規定し、
前記筒部の外面のうち前記下型で規定されない部分は、前記下型に係合しつつ前記軸方向と角度を持った方向に進退するスライド型で規定され、
前記スライド型の内面は、前記テーパ角のテーパ面として前記下型の内面と面一に形成されている請求項１記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の樹脂成形体の製造方法によって製造され、前記筒部が相手材と嵌合する樹脂製コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ等に好適に用いることができる樹脂成形体の製造方法、及び樹脂製コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関の排気ガス中の酸素や窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を測定し、内燃機関の制御に用いるため、ガスセンサが広く用いられている。これらのガスセンサは、コネクタを有する制御コントローラに接続され、このコネクタをＥＣＵ等の外部コネクタに接続することにより、ガスセンサのガス検出信号が外部に出力される。このようなコネクタとして、樹脂製のコネクタ本体から矩形筒部を立設させて筒部内にオス型端子を突設させ、筒部を外部コネクタと嵌合し、オス型端子を外部コネクタ内のメス型端子と電気的に接続するものが知られている。
又、一般に、コネクタからの外部コネクタの抜けを防止するため、コネクタの外面に外側に突出するロック爪を設け、外部コネクタにはロック爪が係合する係止孔を設けている。
このようなコネクタの成形装置として、第１と第２の成形型によりブラシホルダを射出成形すると共に、各成形型の相対移動方向に直交する方向に移動する第３の成形型を設け、この第３の成形型によりコネクタ部を中空に形成する技術が報告されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６１４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コネクタと外部コネクタとの嵌合部に防水性が要求される場合がある。この場合、コネクタの筒部の外面が筒部の軸方向にまっすぐに延び、外部コネクタの対応する筒部とぴったりと嵌合することが必要である。
しかしながら、図８に示すように、単なる上型と下型を用いた従来の成形方法では、コネクタの筒部の外面が先端に向かって先細り、防水性が得られ難いという問題がある。
図８において、下型２２０と、下型２２０に対しＬ方向（コネクタの筒部１１０の軸方向）に進退する上型２１０とを型締めし、キャビティＣＡ内に射出成形機を用いて溶融樹脂を射出する（図８（ａ））。樹脂が固化した後、上型２１０と下型２２０をＬ方向に離型すると、樹脂コネクタ１００が得られる。樹脂コネクタ１００は基台１０２と、基台１０２の下面１０２ａに立設する筒部１１０とを有している。
【０００５】
ここで、筒部１１０の上端は基台１０２の下面１０２ａに一体に固定され、筒部１１０の下端が開口端になっている。このため、固化樹脂が冷却されるにつれて、筒部１１０の上端側はあまり収縮しない一方で、開口端側が内側に大きく収縮し（ヒケ）、最終的な筒部１１０ｘの面が先細りになってしまう（図８（ｂ））。
一方、このような筒部１１０先端のヒケを見越して、筒部１１０が先端に向かって広がるように成形することも考えられるが、この場合、下型２２０にアンダーカット部が生じて樹脂コネクタ１００が金型から抜けなくなる。
【０００６】
そこで、筒部を先端に広げてもアンダーカット部の問題が生じない成形方法として、図９に示すようなスライド型２３０を用いる方法が考えられる。図９の成形方法の場合、図８における下型２２０の代わりに、Ｌ方向に垂直な方向Ｎに進退する一対のスライド型２３０、２３０を設け、スライド型２３０の内面をテーパ状にして筒部１１０Ｂを規定する。スライド型２３０の内部には、スライド型２３０と同じテーパ角の入子２４０を配置し、キャビティＣＡ内に樹脂を充填する（図９（ａ））。このようにして、筒部１１０Ｂが先端に向かって広がった樹脂コネクタ１００Ｂが得られる（図９（ｂ））。
【０００７】
しかしながら、スライド型を用いると、スライド型の合わせ目にパーティングライン（型の合わせ目にできる成形体の段差）が生じるという問題がある。図９（ｂ）に示すように、スライド型２３０が方向Ｎにスライドすると、各スライド型２３０の合わせ目として、基台１２０から筒部１１０の外面に至り、Ｌ方向に沿ったパーティングラインＰが形成される。この場合、筒部１１０の外面に嵌合される外部コネクタとの間に、パーティングラインＰによる隙間が生じ、防水性が劣る。
又、筒部１１０Ｂの外面全体をスライド型２３０で形成するため、スライド型が大型になり、金型装置が複雑かつ高価になってしまう。
【０００８】
すなわち、本発明は、基台の外表面の一部から立設する筒部を有する樹脂成形体において、筒部の外面を筒部の軸方向に平行に形成することができ、寸法精度が向上すると共に、金型装置の構造を簡便にした樹脂成形体の製造方法、及び樹脂製コネクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の樹脂成形体の製造方法は、基台と、該基台の外表面の一部から立設する筒部とを一体に有する樹脂成形体の製造方法であって、前記基台の外表面の少なくとも一部と、前記筒部の外面の少なくとも一部とを規定する下型と、前記基台のうち前記外表面と対向する対向面を規定し、前記下型に対し前記筒部の軸方向に進退する上型と、前記筒部の内面を規定し、前記筒部の軸方向に進退可能に前記下型の内部に配置される入子とを備え、前記下型の内面と、前記入子の外面とが、前記筒部の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されている金型を用い、型締めされた前記金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填する溶融樹脂充填工程と、前記溶融樹脂が固化した後、前記入子を固化樹脂から抜く入子抜き工程と、前記筒部の外面が前記軸方向と平行になるまで前記固化樹脂が冷却される所定時間経過後、前記下型と前記上型とを離型する離型工程と、を有する。
このような構成とすると、筒部の外面がその軸方向と平行な樹脂成形体が得られるため、従来の樹脂成形体に比べて寸法精度が向上する。従って、例えば、樹脂成形体の筒部が外部コネクタの対応する筒部とぴったりと嵌合し、嵌合部の防水性を確保することもできる。又、少なくとも筒部の外面の一部を単純な上型と下型で形成するので、筒部の外面の全面をスライド型で形成する場合に比べ、金型装置の構造が簡便になる。ここで、下型の内面が前記筒部の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されるとは、下型のうち、筒部の少なくとも一部の外面を形成する面が、上型と離れる程下型の外周面に近づく方向に傾斜することを意味する。
【００１０】
前記金型において、前記下型は前記筒部の外面の一部を規定し、前記筒部の外面のうち前記下型で規定されない部分は、前記下型に係合しつつ前記軸方向と角度を持った方向に進退するスライド型で規定され、前記スライド型の内面は、前記テーパ角のテーパ面として前記下型の内面と面一に形成されていてもよい。
このような構成とすると、筒部の外面から突出する部分を、アンダーカット部の問題を生じずに形成することができる。又、スライド型で規定される筒部の外面についても、軸方向と平行に形成することができる。
【００１１】
本発明の樹脂製コネクタは、前記樹脂成形体の製造方法によって製造され、前記筒部が相手材と嵌合するものである。
このような構成とすると、寸法精度に優れる筒部が相手材とぴったりと嵌合し、嵌合部の防水性等を確保することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、基台の外表面の一部から立設する筒部を有する樹脂成形体において、筒部の外面を筒部の軸方向に平行に形成することができ、寸法精度が向上すると共に、金型装置の構造を簡便にした樹脂成形体の製造方法、及び樹脂製コネクタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂成形体の製造方法に用いる金型と、金型内に成形される樹脂成形体との位置関係を示す斜視図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見たときの、金型によって形成されるキャビティの構成を示す断面図である。
【図３】図１の矢印Ｂ方向から見たときの、金型によって形成されるキャビティの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る樹脂成形体の製造方法を示す工程図である。
【図５】樹脂製コネクタに生じたパーティングラインを示す図である。
【図６】樹脂製コネクタを外部コネクタに嵌合させる態様を示す図である。
【図７】樹脂製コネクタを外部コネクタに嵌合させる態様を示す別の図である。
【図８】上型と下型を用いた従来の成形方法を示す図である。
【図９】スライド型を用いた従来の成形方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る樹脂成形体の製造方法に用いる金型と、金型内に成形される樹脂成形体（樹脂製コネクタ）１０との位置関係を示す斜視図である。
樹脂製コネクタ１０は、矩形状をなし周縁から上方に枠体が延びる基台１２と、基台１２の下面（外表面）の中央部から下方に立設する矩形の筒部１１とを一体に有する。又、筒部１１のうち、対向する２面には外側に突出するロック爪１３が設けられ、樹脂製コネクタ１０と嵌合する外部コネクタ（図示せず）の係止孔に係合するようになっている。
【００１５】
金型は全体として直方体状をなし、上型２１と、上型２１の下方に位置する下型２２と、下型２２の４つの側面のうち対向する２面にそれぞれ配置されたスライド型２３と、図示しない入子２４とを有する。下型２２の上辺からやや下方に離間した中心部近傍がくり抜かれ、ここにスライド型２３が挿入されている。
そして、下型２２は、基台１２の外表面の一部（具体的には、ロック爪１３の周囲を除く基台１２の外表面）と、筒部１１の外面の一部（具体的には、筒部１１の外面のうちロック爪１３が設けられていない２つの面と、ロック爪１３が設けられた２面のうちロック爪１３の周囲を除く部分）と、基台１２の側面（上記した枠体）外側を規定する。
上型２１は、基台１２のうち外表面と対向する対向面（上面）と基台１２の側面内側とを規定し、下型２２に対し筒部１１の軸方向Ｌに相対的に進退する。
スライド型２３は、筒部１１の外面のうちロック爪１３の周囲の部分を規定し、下型２２側面の上記したくり抜き部に係合し、軸方向Ｌに垂直な方向Ｎに進退する。
【００１６】
次に、図２、図３を参照し、金型によって形成されるキャビティＣＡの構成について説明する。なお、図１の金型において、スライド型２３が設けられた面（矢印Ａ方向）と、スライド型２３が設けられていない面（矢印Ｂ方向）とは、形成されるキャビティの構成が異なるので、矢印Ａ方向から見た金型の断面を図２に示し、矢印Ｂ方向から見た金型の断面を図３に示す。
【００１７】
図２において、下型２２の内面２２ａは筒部１１の外面を規定すると共に、筒部１１の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されている。又、下型２２の内面２２ａの上端から水平に繋がる面が基台１２の外表面１２ａを規定する。そして、下型２２の水平面から上方に立ち上がる面が基台１２の側面外側を規定する。
入子２４は載頭四角錐状をなし、軸方向Ｌに進退可能に下型２２の内部に配置されている。入子２４の外面２４ａは筒部１１の内面を規定すると共に、筒部１１の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されている。
このようにして、各型によってキャビティＣＡが形成され、キャビティＣＡ内に溶融樹脂が充填される。
【００１８】
図３において、図２と同様、下型２２の内面２２ａは筒部１１の外面の一部を規定すると共に、筒部１１の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されている。又、スライド型２３の内面２３ａは、筒部１１の外面のうち下型２２で規定されない部分（図３の筒部１１の上部）を規定すると共に、筒部１１の開口端に向かって拡がる所定のテーパ角のテーパ面として形成されている。スライド型２３の内面２３ａのテーパ角は、下型２２の内面２２ａと同一になっていて、かつ各内面２２ａ、内面２３ａが面一になっている。
なお、スライド型２３の内面２３ａの所定位置には、ロック爪を形成するための凹型２３ｔが形成されている。又、入子２４の上面の一部（２箇所）が上型２１の下面に当接し、この部分がオス型端子（図示せず）の挿通孔を形成するようになっている。又、スライド型２３は、下型２２のうち筒部１１の軸方向の中央付近に位置し、下型２２の内部に一部スライド可能なスライド型２３が存在していることになる。
このようにして、各型によってキャビティＣＡが形成され、キャビティＣＡ内に溶融樹脂が充填される。
【００１９】
次に、図４を参照し、本発明の実施形態に係る樹脂成形体の製造方法について説明する。なお、図３に対応する金型の断面図を用いて説明する。
まず、図３に示すようにして金型を配置して型締めし、キャビティＣＡ内に溶融樹脂を充填する（図４（ａ）；溶融樹脂充填工程）。なお、溶融樹脂の充填は、公知の射出成形機を用いて行うことができ、又、金型のいずれかの型（例えば上型２１）には、溶融樹脂を充填する導入口が設けられている。各型が加熱装置、冷却装置等を備えてもよい。
次に、キャビティＣＡ内の溶融樹脂が固化した後、入子２４を軸方向Ｌに固化樹脂から抜く（図４（ｂ）；入子抜き工程）。通常、溶融樹脂を充填してすぐに樹脂が固化する。
【００２０】
次に、筒部１１の外面が軸方向Ｌと平行になるまで固化樹脂が冷却される所定時間経過後、下型２２と上型２１とを軸方向Ｌに離型すると共に、スライド型２３を方向Ｎに型抜きする（図４（ｃ）；離型工程）。
ここで、筒部１１の上端は基台１２の下面（外表面）１２ａに一体に固定され、筒部１１の下端が開口端になっている。このため、固化樹脂が冷却されるにつれて、筒部１１の上端側はあまり収縮しない一方で、開口端側が内側に大きく収縮する（ヒケる）。従って、筒部１１先端のヒケを見越して、筒部１１が先端に向かって広がるように上記テーパ角を設定することで、ヒケ（図４（ｃ）の矢印Ｓ）によって筒部１１の外面が軸方向Ｌと平行になる。筒部１１の外面が軸方向Ｌと平行になれば、下型２２にアンダーカット部が生じず、下型２２を樹脂成形体から軸方向Ｌに型抜きすることが可能となる。
【００２１】
なお、筒部１１の外面のうちロック爪１３の形成部分は外側に突出し、筒部１１先端のヒケ後もアンダーカット部となるので、この部分はスライド型２３を方向Ｎに抜いている。従って、筒部１１の外面にロック爪１３等の突出部分を形成しない場合は、スライド型２３は不要であり、筒部１１の外面すべてを下型２２で形成することができる。この場合も、筒部１１先端のヒケ後に、下型２２を軸方向Ｌに型抜きすればよい。
又、通常、筒部１１先端のヒケは短時間（数秒）で生じるので、それに合わせて下型２２を軸方向Ｌに型抜きすればよく、筒部１１先端に若干のテーパが残っている程度であれば、容易に下型２２を抜くことができる。
【００２２】
下型２２の内面２２ａ、入子２４の外面２４ａ、及びスライド型２３の内面２３ａのテーパ角は、筒部１１先端のヒケの度合に応じて調整すればよい。又、筒部１１先端のヒケの度合は、樹脂成形体（樹脂製コネクタ）１０の寸法（筒部１１のアスペクト比や厚み）、固化樹脂の冷却時間や冷却速度等によって変化するので、実験やシミュレーションによって最適のテーパ角を決定することが好ましい。
又、溶融樹脂を射出成形後、公知の方法で、金型の冷却を行うことができるが、この際の金型の冷却速度によっても最適のテーパ角は変化する。
【００２３】
以上のようにして、基台１２の外表面１２ａの一部から筒部１１が一体に立設し、かつ筒部１１の外面が軸方向Ｌと平行な樹脂成形体（樹脂製コネクタ）１０が得られる（図４（ｄ））。なお、基台１２の内面のうち、筒部１１の内部の２箇所の位置に、オス型端子（図示せず）の挿通孔１４が形成されている。
この樹脂製コネクタ１０は、筒部１１の外面が軸方向Ｌと平行なため、従来の樹脂製コネクタに比べて寸法精度が向上する。従って、例えば外部コネクタの対応する筒部とぴったりと嵌合し、嵌合部の防水性を確保することもできる。又、少なくとも筒部１１の外面の一部を単純な上型と下型で形成するので、筒部１１の外面の全面をスライド型で形成する場合に比べ、金型装置の構造が簡便になる。
【００２４】
図５は、樹脂製コネクタ１０に生じたパーティングラインＰを示す。パーティングラインＰは、スライド型２３とそれに隣接する型（上型２１及び下型２２）との合わせ目に形成されるが、スライド型２３は筒部１１の外面の一部（ロック爪１３の周囲）のみを形成するので、パーティングラインＰも筒部１１の外面から外表面１２ａに至るロック爪１３周囲にのみ四角環状に形成される。
このように、スライド型２３によるパーティングラインＰの形成部分を少なくすれば、外部コネクタとの嵌合部の防水性を大きく劣化させることがなく、適度な防水性を維持できる。
【００２５】
図６は、樹脂製コネクタ１０を外部コネクタ５０に嵌合させる態様を示す。樹脂製コネクタ１０の筒部１１内には、２本のオス型端子１６が突出しており、外部コネクタ５０の筒部５１内に筒部１１を嵌合し、筒部５１内のメス型端子（図示せず）にオス型端子１６を電気的に接続する。
なお、ロック爪１３は、筒部１１の面に嵌合するための凸爪片をなしている。そして、筒部５１内に筒部１１を嵌合した際、筒部５１の係止孔５３にロック爪１６が係合しつつ外側に付勢されてロックがなされる。これにより、樹脂製コネクタ１０からの外部コネクタ５０の抜けを防止する。
【００２６】
図７は、樹脂製コネクタ１０を外部コネクタ５０に嵌合させる態様を示す断面図である。外部コネクタ５０の筒部５１内にメス型端子５６が配置され、メス型端子５６の前面にはオス型端子１６を挿通するための端子部５６ａが開口している。
そして、樹脂製コネクタ１０を外部コネクタ５０に嵌合すると、筒部５１の内面に筒部１１外面が密着し、又、外部コネクタ５０の筒部底面が樹脂コネクタ１０の筒部１１の上面に密着し、防水性が確保される。
【００２７】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。例えば、筒部は、基台の外表面の一部から立設する（つまり、基台の外表面より筒部の外面が小さい）ものであれば、基台の外表面の中心から偏っていてもよい。又、基台や筒部の形状も矩形に限定されない。さらに、筒部の開放端のヒケの度合によっては、下型の内面と入子の外面のテーパ面は平面に限らず、３次元曲面であってもよい。
又、スライド型を用いる場合、筒部の軸方向と角度を持った方向に進退するものであればよい。
【符号の説明】
【００２８】
１０                              樹脂成形体（樹脂製コネクタ）
１１                              筒部
１２                              基台
１２ａ                            基台の外表面
２１                              上型
２２                              下型
２２ａ                            下型の内面
２３                              スライド型
２３ａ                            スライド型の内面
２４                              入子
２４ａ                            入子の外面
Ｌ                                筒部の軸方向
Ｎ                                筒部の軸方向に垂直な方向
ＣＡ                              キャビティ
【図１】
2010269561.tif 000003
【図２】
2010269561.tif 000004
【図３】
2010269561.tif 000005
【図４】
2010269561.tif 000006
【図５】
2010269561.tif 000007
【図６】
2010269561.tif 000008
【図７】
2010269561.tif 000009
【図８】
2010269561.tif 000010
【図９】
2010269561.tif 000011